Question

1．资料显示：O₂的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱．室温下，某学习小组利用下图装置探究不同条件下KI与O₂的反应，实验记录如下．

序号	烧杯中的液体	5分钟后现象
①	2mL 1mol•L-1KI溶液+5滴淀粉	无明显变化
②	2mL1mol•L-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0.2mol•L-1HC1	溶液变蓝
③	2mLl mol•L-1KI溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol•L-1KC1	无明显变化
④	2mL1mol•L-1KI溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol•L-1CH3COOH	溶液变蓝，颜色 较②浅

回答下列问题：
（1）实验③的目的是验证Cl^-是否影响KI与O₂的反应．
（2）实验②中发生反应的离子方程式是4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O．
（3）实验②比实验④溶液颜色深的原因是其他条件相同时，HCl是强电解质，溶液中c（H⁺）较醋酸大，O₂的氧化性较强．
为进一步探究KI与O₂的反应，用上述装置继续进行实验：

序号	烧杯中的液体	5小时后现象
⑤	2mL混有KOH的pH=8.5的lmol•L-1KI溶液+5滴淀粉	溶液略变蓝
⑥	2mL混有KOH的pH=10的lmol•L-1KI溶液+5滴淀粉	无明显变化

对于实验⑥的现象．甲同学猜想“pH=10时O₂不能氧化I-”，他设计了下列装置进行实验以验证猜想．

（4）烧杯a中的溶液为pH=10的KOH溶液．
（5）实验结果表明此猜想不成立．支持该结论的实验现象是：通入O₂后，电流表指针偏转，烧杯b中的溶液逐渐变蓝色．
（6）乙同学向pH=10的“KOH一淀粉溶液”中滴加碘水，溶液先变蓝后迅速褪色，经检测褪色后的溶液中含有IO₃^-，用离子方程式表示退色的原因是3I₂+6OH^-=IO₃^-+5I^-+3H₂O．
（7）该小组同学对实验过程进行了整体反思，推测实验①和实验⑥的现象产生的原因分别可能是中性条件下，O₂的氧化性比较弱，短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色发生变化；pH=10的KOH溶液中I^-被氧化生成I₂，I₂迅速发生歧化反应变为IO₃^-和I^-．

Answer 1

分析 （1）对比实验①②③可知实验目的是验证碘化钾被氧气氧化的条件和影响离子；
（2）2mL1mol•L^-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0.2mol•L^-1HC1，溶液变蓝色，说明碘离子被氧化为碘单质；
（3）对比②④盐酸和醋酸相比，醋酸是弱酸氢离子浓度小；
（4）实验⑤2mL混有KOH的pH=8.5的lmol•L^-1KI溶液+5滴淀粉溶液略变蓝，2mL混有KOH的pH=10的lmol•L^-1KI溶液+5滴淀粉无明显变化，甲同学猜想“pH=10时O₂不能氧化I^-”，实验验证利用原电池原理判断，烧杯a中是pH=10的氢氧化钾溶液；
（5）若pH=10时O₂不能氧化I^-，通入O₂后能发生原电池反应，b中淀粉变蓝色；
（6）pH=10的“KOH一淀粉溶液”中滴加碘水，溶液先变蓝后迅速褪色，经检测褪色后的溶液中含有IO₃^-，是碘单质和碱反应生成碘酸钾和碘化钾和水；
（7）中性条件下，O₂的氧化性比较弱，短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色发生变化，pH=10的KOH溶液中I^-被氧化生成I₂，碘单质迅速和碱发生气化反应．

解答 解：（1）2mL 1mol•L^-1KI溶液+5滴淀粉无变化，2mL1mol•L^-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0.2mol•L^-1HC1，溶液变蓝色，说明碘离子被氧化为碘单质，2mLl mol•L^-1KI溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol•L^-1KC1无变化，比较可知氢离子影响碘化钾中碘离子被空气氧化，实验③的目的是验证Cl^-是否影响KI与O₂的反应，
故答案为：验证Cl^-是否影响KI与O₂的反应；
（2）2mL1mol•L^-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0.2mol•L^-1HC1，溶液变蓝色，说明碘离子被氧化为碘单质，反应的离子方程式为：4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O，
故答案为：4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O；
（3）2mL1mol•L^-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0.2mol•L^-1HC1，溶液变蓝，2mL1mol•L^-1KI溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol•L^-1CH₃COOH，溶液变蓝，颜色较②浅，说明氢离子浓度大小影响氧气氧化碘离子被氧化的测定，实验②比实验④溶液颜色深的原因是其他条件相同时，HCl是强电解质，溶液中c（H⁺）较醋酸大，O₂的氧化性较强，
故答案为：其他条件相同时，HCl是强电解质，溶液中c（H⁺）较醋酸大，O₂的氧化性较强；
（4）实验⑤2mL混有KOH的pH=8.5的lmol•L^-1KI溶液+5滴淀粉溶液略变蓝，2mL混有KOH的pH=10的lmol•L^-1KI溶液+5滴淀粉无明显变化，甲同学猜想“pH=10时O₂不能氧化I^-”，实验验证利用原电池原理判断，烧杯a中是pH=10的氢氧化钾溶液，用来验证滴入碘化钾淀粉不变蓝色，
故答案为：pH=10的KOH溶液；
（5）实验结果表明此猜想不成立．支持该结论的实验现象是：通入O₂后，电流表指针偏转，烧杯b中的溶液逐渐变蓝色，
故答案为：电流表指针偏转，烧杯b中的溶液逐渐变蓝色；
（6）乙同学向pH=10的“KOH一淀粉溶液”中滴加碘水，溶液先变蓝后迅速褪色，经检测褪色后的溶液中含有IO₃^-，褪色原因涉及的离子方程式为：3I₂+6OH^-=IO₃^-+5I^-+3H₂O，
故答案为：3I₂+6OH^-=IO₃^-+5I^-+3H₂O；
（7）中性条件下，O₂的氧化性比较弱，短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色发生变化，pH=10的KOH溶液中I^-被氧化生成I₂，碘单质迅速和碱发生气化反应，实验①和实验⑥的现象产生的原因分别可能是：中性条件下，O₂的氧化性比较弱，短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色发生变化；pH=10的KOH溶液中I^-被氧化生成I₂，I₂迅速发生歧化反应变为IO₃^-和I^-，
故答案为：中性条件下，O₂的氧化性比较弱，短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色发生变化；pH=10的KOH溶液中I^-被氧化生成I₂，I₂迅速发生歧化反应变为IO₃^-和I^-．

点评 本题考查了物质性质、物质反应和现象、实验方案设计、主要是反应现象和影响因素的理解应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．